อายุขัยของไมโครคอนโทรลเลอร์ RAM

15

ตัวแปรใน microcontroller RAM เปลี่ยน 50 ครั้ง / วินาที สิ่งนี้ทำให้ตำแหน่งหน่วยความจำของ MCU ลดลงในระยะยาวหรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้นคาดว่าตำแหน่งหน่วยความจำจะเปิดใช้งานนานเท่าใด

microcontroller

— จอห์น
แหล่งที่มา

9

ในซีพียูทั่วไปมากขึ้นบางตัวแปรเปลี่ยนพันล้านครั้งต่อวินาที (คิดว่าทีเอสซีใน x86) และผลงานโดยไม่ต้องย่อยสลายนานหลายทศวรรษ ... ผมจะบอกว่ารักนิรันดร์มาก

— anrieff

2

มันอาจเป็น SRAM ที่ทำจากทรานซิสเตอร์เหมือนกับตัวนับโปรแกรมภายในซีพียู

— โคลิน

ดูในแผ่นข้อมูลภายใต้ RAM ฐิติ ซีรีย์ TI MSP430FR มีความทนทานในการอ่านและเขียน FRAM อย่างน้อย 10 ^ 15 รอบ

— Peter Karlsen

8

@ PeterKarlsen คำถามไม่ได้เกี่ยวกับ FRAM ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่แตกต่าง แรมปกติจะไม่มีสเป็คที่ระบุสำหรับสิ่งนี้ แม้แต่ใน MSP430 FRAM ไม่ได้เล่นบทบาท "RAM" และจะไม่เป็นที่ที่พบตัวแปรธรรมดา แต่จะกลายเป็นที่เก็บกึ่งถาวรซึ่งส่วนอื่นมักจะใช้ FLASH หรือ EEPROM

— Chris Stratton

28

SRAM , DRAMมีความอดทนไม่สิ้นสุด

FLASH , FRAMและEEPROMมีความอดทน จำกัด

SRAM ทำด้วยทรานซิสเตอร์หรือมอสเฟต มันเป็นส่วนประกอบที่ใช้งานซึ่งสูญเสียสถานะเมื่อไฟฟ้าถูกลบ

DRAM ใช้ตัวเก็บประจุขนาดเล็กเพื่อจัดเก็บข้อมูลชั่วคราวหน่วยความจำเหล่านี้จะถูกรีเฟรชอย่างต่อเนื่องเพราะตัวเก็บประจุเหล่านี้รั่วไหล ทั้ง DRAM และ SRAM จะทำงานจนกว่าการย่อยสลายวัสดุจะทำให้ชิ้นส่วนไม่สามารถใช้งานได้ (ทศวรรษที่ผ่านมา)

FLASH และ EEPROM ทำงานคล้ายกันโดยการใช้เอฟเฟกต์แบบ capacitive บนประตู fet และสิ่งเหล่านี้มีความอดทน จำกัด "การสึกหรอของแฟลช" เกิดจากการลบเนื่องจากประจุไฟฟ้าสะสมรอบ ๆ เซลล์แฟลชช้าระหว่างการลบ เมื่อลบแฟลชจะถูกลบไปที่ลอจิก 1 โดยแรงดันไฟฟ้า "สูง"

FRAM ทำงานด้วยระบบแม่เหล็กและยังมีความทนทาน จำกัด แต่วงจรการเขียนอยู่ในล้านล้านเกือบไม่มีที่สิ้นสุด

— Jeroen3
แหล่งที่มา

13

ไม่มีสิ่งเช่นเป็นอายุขัยแรม คุณอาจได้รับการแสดงผลที่ไม่ถูกต้องนี้เนื่องจากมีจำนวนรอบการลบที่ จำกัด ซึ่งคุณสามารถนำไปใช้กับเซลล์ EPROM และ EEPROM (แฟลช)

สำหรับเซลล์ EPROM / EEPROM เหตุผลที่คุณไม่สามารถลบได้ไม่ จำกัด คือเซลล์รั่วไหลในทุกรอบการลบ มันเหมือนถังที่คุณจัดการไม่ได้อย่างระมัดระวัง แต่มันสำคัญมากสำหรับฟังก์ชั่นที่รอยรั่วไม่ใหญ่เกินไปดังนั้นข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในสถานะที่ไม่ใช้พลังงาน

สำหรับ RAM ปัญหานี้ใช้ไม่ได้:

DRAM นั้นรั่วไหลออกมาโดยการออกแบบมันจะสูญเสียข้อมูลภายในไม่กี่มิลลิวินาทีดังนั้นตัวควบคุม RAM จึงต้องอ่านและเติมเงินตามที่ต้องการ โดยปกติจะใช้งานได้เมื่อ RAM ทำงานเท่านั้น
SRAM ก็รั่วเช่นกัน แต่แทนที่จะเป็นตัวควบคุม RAM แต่ละเซลล์มีวงจรตอบรับเชิงบวกซึ่งเก็บหนึ่งในสองถังบรรจุและอีกอันหนึ่งว่างเปล่า โดยปกติจะใช้งานได้เมื่อ RAM ทำงานเท่านั้น

— Janka
แหล่งที่มา

@ Janka & Jeroen3: ขอบคุณมากสำหรับคำอธิบายอย่างละเอียด

— จอห์น

8

ฉันได้พบเอกสารเกี่ยวกับอัตราข้อผิดพลาดที่ไม่รุนแรงซึ่งยังกล่าวถึงอัตราข้อผิดพลาดที่ยากสำหรับ SRAM SRAM มักใช้ในไมโครคอนโทรลเลอร์ดังนั้นจึงควรใช้งานได้

อ่านย่อหน้า:

นอกเหนือจากข้อผิดพลาดที่อ่อนนุ่มอนุภาคที่มีพลังงานสูงสามารถทำให้เกิดความเสียหายถาวรไปยังเซลล์หน่วยความจำ ข้อผิดพลาด "ยาก" เหล่านี้แสดงอัตราข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับอัตราข้อผิดพลาดที่อ่อน [29] ประมาณต่างกันที่ 2% ของข้อผิดพลาดทั้งหมด [26] หรือ "หนึ่งหรือสองลำดับความสำคัญน้อยกว่าอัตราข้อผิดพลาดอ่อน - บ่อยครั้งในช่วง 5 ถึง 20 FIT [7]” ข้อผิดพลาดแบบฮาร์บิทหนึ่งบิตสามารถแก้ไขได้ด้วย ECC * ราวกับว่ามันเป็นข้อผิดพลาดที่ไม่นุ่ม อย่างไรก็ตามข้อผิดพลาดจะเกิดขึ้นอีกทุกครั้งที่ใช้เซลล์ที่ไม่ดี เนื่องจากข้อผิดพลาดที่ยากสะสมในที่สุดพวกเขาทำให้อุปกรณ์หน่วยความจำใช้ไม่ได้ เมื่อเร็ว ๆ นี้อุปกรณ์หน่วยความจำล้ำสมัยจำนวนไม่มากได้รวมเทคโนโลยีการรักษาตัวเองแบบใหม่เพื่อซ่อมแซมข้อผิดพลาดที่ยาก เทคโนโลยีเหล่านี้อยู่นอกขอบเขตของบทความนี้

ดังนั้น 5 ถึง 20 FIT หาก FIT ไม่ได้มีความหมายอะไรกับคุณ: อัตราความล้มเหลวในเวลา (FIT) ของอุปกรณ์คือจำนวนความล้มเหลวที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในหนึ่งพันล้าน (10 ^ 9) ชั่วโมงการทำงานของอุปกรณ์

ดังนั้นเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว (MTBF) จะเท่ากับ 10 ^ 9 ชั่วโมงหารด้วย 20 และนั่นคือเวลา 5700 ปีที่แน่นอน

และโดยทั่วไปแล้วตัวเลข FIT เหล่านี้ค่อนข้างเป็นแง่ร้าย

คุณอาจจะไม่เห็น SRAM ล้มเหลวซึ่งไม่เห็นความเครียดที่ผิดปกติ คุณอาจสังเกตเห็นว่าในรูปแบบความล้มเหลวที่อธิบายไว้ไม่มีความเกี่ยวข้องกับการใช้เซลล์ เช่นเดียวกับที่คนอื่น ๆ กล่าวว่า SRAM ที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมจะไม่ทำให้การใช้งานลดลง

— คลังแสง
แหล่งที่มา

3

ควรสังเกตว่าคุณจะได้รับความเสียหายในเซมิคอนดักเตอร์ใด ๆ ถ้าคุณทิ้งระเบิดพวกเขาด้วยอนุภาคพลังงานสูง นี่คือเหตุผลที่ชิ้นส่วนแข็งที่มีความแข็งมักถูกหุ้ม

— Jeroen3

1

ในขณะที่เป็นจริงนี่เป็นปัญหาที่แตกต่างจากคำถามของ OP ความเสียหายจากอนุภาคพลังงานสูงเป็นผลกระทบภายนอกโดยสิ้นเชิงเช่นเดียวกับความเสียหายจากการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตย์หรือการกระแทกทางกายภาพ OP ถามถึงความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับ RAM เนื่องจากสถานะการเปลี่ยนแปลงของเซลล์หน่วยความจำในการทำงานปกติ

— เกรแฮม

@Graham ความจริงที่ว่าสำหรับข้อผิดพลาดที่ยากการใช้งานปกติจะไม่ได้รับการพิจารณาพูดถึงตัวเองในความคิดของฉันซึ่งฉันแสดงในคำตอบเช่นกัน

— Arsenal